【屈建軍事跡】
沙漠游俠屈建軍:一位學(xué)者的赤子丹心
30年前,他第一眼看到沙漠,便覺得遇上了此生的情人。夕陽(yáng)西下,毛烏素沙漠在落日的余暉下閃著金邊,從此沙漠的簡(jiǎn)單、壯美又復(fù)雜的氣質(zhì)深深迷住了他。當(dāng)了6年中專老師的他重新當(dāng)起了學(xué)生,求學(xué)考研,把研究沙漠、治理沙漠變成自己一生的課題。
他就是中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所敦煌戈壁荒漠研究站站長(zhǎng)屈建軍。
俠之癡
一刮風(fēng)就上沙山的“瘋子”
很難想象,敦煌如果沒有莫高窟,還能否是西部戈壁上的“明珠”?
1989年12月,剛到中科院蘭州沙漠研究所一年的屈建軍,跟隨老師到敦煌治沙。當(dāng)時(shí),敦煌莫高窟已被聯(lián)合國(guó)教科文組織評(píng)為世界文化遺產(chǎn)兩年了,但是仍然深受風(fēng)沙威脅。天一刮風(fēng),沙子就從窟頂往下澆,多得像瀑布一樣,嚴(yán)重影響洞窟安全,威脅洞內(nèi)的珍貴壁畫和彩塑。
防沙墻、防沙溝、防沙柵欄、草方格、碎石壓沙等傳統(tǒng)治理方式試了個(gè)遍,沙子還是嘩嘩地往下掉。屈建軍急了。過去1600多年的漫漫歲月,莫高窟一直未被沙丘掩埋。難道如今,真的要迎來可能不復(fù)存在的事實(shí)?
從此,當(dāng)?shù)厝税l(fā)現(xiàn),有個(gè)人就像瘋了一樣,一刮風(fēng)就上沙山,風(fēng)越大,他待得時(shí)間越長(zhǎng)。“他們不明白,風(fēng)是治沙的鑰匙。莫高窟基本沒有氣象資料,風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)不清楚。好不容易來場(chǎng)風(fēng),我得上去觀測(cè),風(fēng)不等人。”屈建軍說。
夏頂酷暑,冬抗嚴(yán)寒。功夫不負(fù)有心人,第二年春天,經(jīng)常上沙山的“瘋子”留意到一團(tuán)干枯的沙拐草,旁邊有三個(gè)積沙帶。這說明當(dāng)?shù)赜腥N風(fēng)向,受此啟發(fā),屈建軍觀察到附近有座金字塔形的沙丘,經(jīng)測(cè)量,地面植被的三個(gè)堆積體恰好對(duì)應(yīng)了沙丘的三個(gè)面。緊接著,屈建軍又做了實(shí)驗(yàn)室風(fēng)洞驗(yàn)證,在風(fēng)洞里讓東風(fēng)、南風(fēng)和西北風(fēng)交替吹,形成了同樣的金字塔形沙丘。
一個(gè)世界性難題——莫高窟的風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律和危害方式被解開。莫高窟有救了。1991年,根據(jù)這三組風(fēng)向,屈建軍在莫高窟東部約1公里處建了“A”字形擋風(fēng)帶,建成后,莫高窟的沙量就少了60%~70%。二十余年來,屈建軍逐漸將擋風(fēng)帶發(fā)展成“六位一體”的綜合防護(hù)體系,綜合體系在空間上由阻沙區(qū)、固沙區(qū)和輸沙區(qū)組成,包含機(jī)械、生物、化學(xué)三種措施。
現(xiàn)在,吹向莫高窟的沙已減少90%,“基本上把莫高窟的沙子防住了”。2008年,美國(guó)《科學(xué)》雜志前來采訪,經(jīng)美國(guó)幾位院士審核后,刊登了屈建軍的敦煌治沙術(shù)。一位同行開玩笑地屈建軍說,“你把莫高窟的沙防住了,你看莫高窟都不找你了”。
沙之緣
吹開逼近月牙泉的沙丘
莫高窟的問題解決了,敦煌的另一顆明珠——月牙泉的命運(yùn)也陷入危機(jī)。
自漢朝以來,月牙泉身陷流沙而不被掩埋,沒有水位下降或干涸的“沙泉共生”奇景吸引著世人。古代人迷信地說,月牙泉有自然庇佑,兩側(cè)沙丘的沙白天滑下來,晚上吹上去。
然而,從上世紀(jì)90年代末起,月牙泉進(jìn)入北丘南移、南丘北移的狀態(tài),到2007年,沙丘距泉水的距離已退縮了8~10米,即將面臨被吞沒狀態(tài),命運(yùn)危在旦夕。
屈建軍在兩側(cè)沙丘從丘頂?shù)狡碌追派先畮讉€(gè)風(fēng)向、風(fēng)速儀,發(fā)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果顯示,風(fēng)口風(fēng)速8米/秒,吹到月牙泉風(fēng)速已經(jīng)降為不到3米/秒,150米的距離降速十分之大。原因何在?經(jīng)查找,屈建軍在月牙泉上風(fēng)向的東北方發(fā)現(xiàn)一片房屋和樹林,高達(dá)20米。原來,正是它們擋住了月牙泉的主要風(fēng)向東北風(fēng)。2010年,砍樹拆屋,風(fēng)力立即顯著增大,將沙丘向兩側(cè)吹卻,幾年間被風(fēng)沙掩埋的測(cè)量木樁也重見天日。
有人對(duì)屈建軍說,莫高窟、月牙泉多虧了你。但屈建軍卻說“自己沾了敦煌的光”。是敦煌的名氣讓他的研究受到了更多人的關(guān)注,那片土地所給他提供的,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于他回饋那片土地的。
他揭開了鳴沙的原理。通過把世界各地的沙子帶進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,用電子探針進(jìn)行對(duì)比分析,屈建軍發(fā)現(xiàn)會(huì)“唱歌”的沙子表面有很多小孔,成千上萬的鳴沙在流動(dòng)過程中互相碰撞發(fā)出聲音,就形成了上述奇觀。了解這個(gè)之后,就有可能復(fù)現(xiàn)“鳴沙”奇觀。
他發(fā)現(xiàn)了戈壁沙地的風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律。“戈壁有礫石,沙子落到上面,彈起的高度比較大,風(fēng)一吹,沙子簌簌地跑,像龍?zhí)ь^一樣。戈壁上沙子濃度最大的地方不在地表,而是在地表以上4~8厘米。”也就是說,在戈壁地表,輸沙量隨高度的分布不再簡(jiǎn)單的服從指數(shù)或?qū)?shù)關(guān)系遞減,其極值出現(xiàn)的高度會(huì)隨風(fēng)速的增加而上移。屈建軍把它形象地總結(jié)為“象鼻子效應(yīng)”,揭開了莫高窟千年不被掩埋的歷史之謎。
研之路
結(jié)合國(guó)家需要做研究
屈建軍西北大學(xué)的同學(xué)、現(xiàn)任新疆生地所副所長(zhǎng)的雷加強(qiáng)記得,當(dāng)年大學(xué)時(shí),屈建軍常和他討論,如何才能找到“適合自己,國(guó)家亟需”,體現(xiàn)人生價(jià)值的道路。
到祖國(guó)最需要的地方去。這是屈建軍對(duì)此問題的思考與回答。縱觀屈建軍這些年來的防沙治沙路,一個(gè)顯著的特點(diǎn)也正是結(jié)合國(guó)家需要,完成相關(guān)防沙工程的研究。
高原“天路”青藏鐵路建成后,一直飽受風(fēng)沙問題的困擾。沙土每隔一段時(shí)間,就會(huì)大量沉積在鐵軌上,而高寒鐵路對(duì)鐵軌的平整度要求很高,沙子進(jìn)去后,嚴(yán)重影響行車安全。
必須設(shè)法大量降低高寒鐵路積沙量。屈建軍主動(dòng)請(qǐng)纓,攬過了這一難題。通過氣象、沙量的長(zhǎng)期觀測(cè),他發(fā)現(xiàn),高海拔地區(qū)空氣稀薄,沙子彈起更高,原來鐵路兩邊采用的防風(fēng)固沙礫石方格是按照低海拔的平原地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)做的,非常低矮,起不到阻擋風(fēng)沙的效果。屈建軍按照高海拔地區(qū)的特點(diǎn),改用“大網(wǎng)格,高立式”的防風(fēng)固沙措施,解決了這一難題。
東南沿海地區(qū)有一國(guó)防設(shè)施區(qū),當(dāng)年選址時(shí)對(duì)海岸風(fēng)沙問題考慮不足,建成后飽受其困擾。漁網(wǎng)、蓋土等措施都無法起到效果,再不解決,國(guó)家將被迫放棄這個(gè)戰(zhàn)略點(diǎn)上的最佳位置,搬遷他地。
萬般無奈之下,部隊(duì)找到中科院,又找到屈建軍。“沙子可以防。”屈建軍給出了自己的答案。
面對(duì)眾人若信若疑的眼光,屈建軍立下軍令狀。駐扎基地,細(xì)心觀察,潛心研究,終于制定了工程、化學(xué)和生物措施相結(jié)合的綜合防治思路,通過研發(fā)系列海岸風(fēng)沙防治新技術(shù)和新材料,構(gòu)建了集防浪、阻沙、固沙和輸沙于一體的綜合防護(hù)體系,有效解決了海防陣地沙害問題,明顯改善了區(qū)域生態(tài)環(huán)境。
“僅花了20萬元,就節(jié)省了國(guó)家近2億的搬遷成本。”
借助一項(xiàng)又一項(xiàng)的科學(xué)研究,屈建軍的科研之路“從海邊一直到內(nèi)陸沙漠,從平原一直到高原,把中國(guó)所有的風(fēng)沙災(zāi)害類型都做了系統(tǒng)研究。”雷加強(qiáng)評(píng)價(jià)道。
俠之責(zé)
科研人說假話,國(guó)家就沒希望了
作為科研工作者,屈建軍是出了名的堅(jiān)持“原則”。
2014年4月,敦煌當(dāng)?shù)卣?guī)劃在東北方向上新建敦煌文化產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目,撥給屈建軍80萬,希望他拿出一份支持興建的可行性報(bào)告。然而,評(píng)審會(huì)上,屈建軍毫不客氣地說:“絕對(duì)不能再建,現(xiàn)在建筑就到此為止了,沒批的就不要再批,沒蓋的就不要再蓋了。”
“做科研要有良心,一個(gè)科研工作者如果說假話,這個(gè)國(guó)家就沒希望了。”屈建軍說。
他對(duì)學(xué)生的首要要求,也是“不能作假”,包括室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)和野外實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),都必須真實(shí)。在屈建軍看來,這涉及到科學(xué)誠(chéng)信,因?yàn)橛涗浐蛯?shí)際有差距,可能暗含新問題,當(dāng)年,正是靠真實(shí)、詳細(xì)的科研記錄,屈建軍才發(fā)現(xiàn)了戈壁沙地獨(dú)特的風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
他鼓勵(lì)學(xué)生到第一線去,告誡他們把文章寫在大地上。用親眼看到、觀察到的數(shù)據(jù),通過理論聯(lián)系實(shí)際,最終得到的結(jié)論。
一段時(shí)期,莫高窟頂建有多條林帶,全部引大泉河水灌溉,雖然做灌溉方案前也經(jīng)過論證,認(rèn)為滴灌影響不大,但屈建軍認(rèn)為能量守恒,物質(zhì)不滅,灌溉水分一部分蒸發(fā)、一部分吸收,一定還有一部分水積留下來,增加了區(qū)域濕度。
莫高窟千年不滅,得天獨(dú)厚的條件是干燥。雖然目前不能斷定濕度增大一定是由灌溉引起,但屈建軍覺得,對(duì)濕度的控制,寧可信其有,不可信其無,一旦水分滲漏,搶救都來不及。
他想出用“示蹤”的方法檢驗(yàn)林帶下方的水有沒有滲到莫高窟,即查驗(yàn)兩地水分的DNA是否相同。不過這需要四五年的時(shí)間,所以保險(xiǎn)的方法是,將五六十年代建的高大喬木防護(hù)林砍掉一些,換成耐旱灌木,將灌溉植被改成非灌溉條件的植被。
師之情
對(duì)每個(gè)學(xué)生都平等相待
作為國(guó)內(nèi)防沙治沙領(lǐng)域的首屈一指的專家,屈建軍招學(xué)生時(shí),從不帶有色眼鏡,對(duì)那些非“985”“211”學(xué)校的學(xué)生,都以平等相待。
學(xué)生王彥奎,本科并非畢業(yè)于傳統(tǒng)名校,不過他思路開闊、事業(yè)心強(qiáng)、專業(yè)出眾。屈建軍看中他這些特點(diǎn),頂住壓力為他創(chuàng)造了很好的實(shí)驗(yàn)條件?,F(xiàn)在,王彥奎已經(jīng)成立了公司,屈建軍也準(zhǔn)備把青海一個(gè)光伏新能源項(xiàng)目相關(guān)工作交給他。
“棉花也能塞墻縫”,是屈建軍奶奶告訴他的道理,每個(gè)人、每件事物都有它的優(yōu)點(diǎn)所在,看人要先看優(yōu)點(diǎn)。他常對(duì)自己的學(xué)生說,“只有你想不到的,沒有你做不到的。事情不要先否定自己。沒有試,你怎么覺得不行。”
在學(xué)生看來,屈建軍是一個(gè)好導(dǎo)師。他從不干涉學(xué)生的創(chuàng)新性,對(duì)學(xué)生的研究方向只提供建議和引導(dǎo)。
他的學(xué)生牛清河,本科專業(yè)學(xué)習(xí)地質(zhì)地貌,畢業(yè)時(shí)報(bào)考屈建軍的研究生,后又讀博士,現(xiàn)在已經(jīng)是國(guó)內(nèi)有名的“雅丹王”。而雅丹地貌在大學(xué)本科教科書的介紹不會(huì)超過20個(gè)字。屈老師一點(diǎn)點(diǎn)合理、精心地啟蒙與指導(dǎo)牛清河,還為他請(qǐng)來了包括構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、沙漠科學(xué)、地貌學(xué)研究的老前輩進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),促進(jìn)他增加對(duì)雅丹的認(rèn)識(shí)。
而在屈建軍他心里,學(xué)生是他的朋友,學(xué)術(shù)上指導(dǎo)是導(dǎo)師的職責(zé),寬容與照顧學(xué)生也是他的份內(nèi)所在。一個(gè)學(xué)生母親病了,屈建軍二話不說,從腰包里掏了5000塊錢;另一個(gè)學(xué)生得到了北京林科院的面試機(jī)會(huì),卻覺得機(jī)會(huì)不大想放棄,屈建軍鼓勵(lì)他“不試試怎么知道”,為她掏錢買了機(jī)票,趕在最后一刻參加了面試,得以成功錄取。
雷加強(qiáng)評(píng)價(jià)說,正是屈建軍一直以來的兼容并包,寬容有愛,不僅建構(gòu)了他所帶團(tuán)隊(duì)的多學(xué)科交叉性,也讓這個(gè)團(tuán)隊(duì)成為最有凝聚力、戰(zhàn)斗力的研究群體。如今,以敦煌戈壁荒漠研究站為主的二三十人的研究團(tuán)隊(duì),已經(jīng)成為全國(guó)領(lǐng)先的防沙治沙研究團(tuán)隊(duì),不僅層次豐富,而且方向多元,成為未來幾十年中國(guó)防沙治沙的希望所在。
俠之愛
選擇沙漠,無怨無悔
作為一名學(xué)者,屈建軍心中裝著的是國(guó)家,掛著的是學(xué)生,念著的是沙漠,唯一沒有的,是他自己。
至今,屈建軍睡覺需要帶著呼吸機(jī),套上呼吸機(jī)的他,有點(diǎn)像個(gè)外星人,但沒有呼吸機(jī),他睡覺時(shí)常覺得突然沒氣了,呼吸暫停。
這是拜野外考察車禍所“賜”。30余年的沙漠生涯,他曾遭遇兩次嚴(yán)重車禍。一次是1998年,在騰格里沙漠考察鳴沙,下著雨,和前面車相撞,結(jié)果骨折,手臂里多了一塊鋼板;一次是2000年,在巴丹吉林沙漠,翻了車,傷到了頸部,從此戴上了呼吸機(jī)。
沙漠帶來的歡樂與苦楚,早已深深淺淺揉進(jìn)他的血液生命里。他不在意金錢,對(duì)物質(zhì)沒追求。最佩服文學(xué)家魯迅。因?yàn)轸斞缸鋈擞绣P錚傲骨,卻又能為百姓“俯首甘為孺子牛”。他還佩服錢學(xué)森、鄧稼先等老一輩科學(xué)家身上的精神,胸懷天下裝國(guó)家,給自己微信取名戈壁礫,用QQ簽名“我望不到山頂,只知道有山頂,然而我還是要攀登”作為自己的內(nèi)心寫照。
現(xiàn)在,年近60歲的屈建軍有了更多緊迫感。酒泉衛(wèi)星發(fā)射基鐵路地段有百余公里處于風(fēng)沙帶,嚴(yán)重地段80多公里,屈建軍揪心于上面運(yùn)載發(fā)射衛(wèi)星等先進(jìn)設(shè)備,下面沙害難治的局面,慚愧不已;蘭新鐵路建設(shè)在哈密附近要通過“百里風(fēng)區(qū)”,最大風(fēng)力能達(dá)到60米/秒,自1961年至1982年,大風(fēng)吹翻列車達(dá)10次之多,這里的防風(fēng)攻關(guān)也牽動(dòng)著屈建軍的心;他還想出幾本書,編幾套教材,給學(xué)生鋪更好的科研平臺(tái)……任務(wù)繁重,而時(shí)間太緊。
但是,30年前初見沙漠時(shí)的以心相許,至今沒有改變。越接近沙漠,越了解沙漠,他越覺得沙漠的可愛。如果讓他重新選擇一次,他依然無悔。
沙漠是他的情人。